一種場景空中巡視方法和飛行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種場景空中巡視方法和飛行器，其中方法包括：預(yù)設(shè)巡視范圍，包括：飛行器接收空中巡視控制信號(hào)；根據(jù)所述空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式；在所述巡視范圍內(nèi)，按照所述巡視模式，對(duì)預(yù)監(jiān)控場景進(jìn)行空中巡視；發(fā)送巡視結(jié)果。本發(fā)明技術(shù)方案，通過實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器巡視模式的控制，顯著提高飛行器的實(shí)時(shí)操控性。且通過飛行器與外界的交互，實(shí)現(xiàn)將空中巡視結(jié)果及時(shí)反饋的功能，從而使地面工作人員及時(shí)獲取到被監(jiān)控場景的場景信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控場景的全面監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，極大程度地提高工作人員的工作效率，有效避免或減少財(cái)產(chǎn)特別是公共財(cái)產(chǎn)的重大損失，甚至避免或減少人員傷亡。
【專利說明】一種場景空中巡視方法和飛行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及場景空中巡視【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種場景空中巡視方法和飛行器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]通常，人們期望通過進(jìn)行空中巡視，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定場景中具體情況的監(jiān)控。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，常米用無人飛行器(unmanned aerial vehicle或drone)實(shí)現(xiàn)空中巡視。無人飛行器是一種可攜帶多種任務(wù)設(shè)備的無人駕駛航空器，可通過地面操控執(zhí)行飛行任務(wù)。
[0004]現(xiàn)有無人飛行器空中巡視工作流程主要包括:在設(shè)定的飛行航線上飛行，拍攝特定場景的圖像。之后，由工作人員在取得該無人飛行器后，獲得其中的圖像，根據(jù)圖像分析特定場景中出現(xiàn)的情況。特定情況如電網(wǎng)線路，工作人員可基于獲得的圖像做查看線路故障等工作，以保證線路安全及穩(wěn)定運(yùn)行，避免或減小損失。
[0005]發(fā)明人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，無人飛行器在飛行工作中若損壞墜落，尤其是特定場景如自然條件惡劣的山區(qū)，或自然災(zāi)害發(fā)生區(qū)等工作人員難以達(dá)到的環(huán)境中，將導(dǎo)致工作人員無法獲取所需信息，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定場景具體情況的監(jiān)控，從而難以滿足現(xiàn)實(shí)需求，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p失。
[0006]發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下技術(shù)問題:現(xiàn)有空中巡視技術(shù)智能化低，飛行器操控性較差，導(dǎo)致難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)監(jiān)控場景中存在的問題或隱患，難以有效減小或避免損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種場景空中巡視方法和飛行器，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的空中巡視技術(shù)智能化低，飛行器操控性較差，導(dǎo)致難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)監(jiān)控場景中存在的問題或隱患，難以有效減小或避免損失的技術(shù)問題。
[0008]本發(fā)明中，一種場景空中巡視方法包括:預(yù)設(shè)巡視范圍，還包括:
[0009]飛行器接收空中巡視控制信號(hào)；
[0010]根據(jù)所述空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式；
[0011]在所述巡視范圍內(nèi)，按照所述巡視模式，對(duì)預(yù)監(jiān)控場景進(jìn)行空中巡視；
[0012]發(fā)送巡視結(jié)果。
[0013]優(yōu)選地，所述空中巡視控制信號(hào)包括:定位控制信號(hào)、飛行模式控制信號(hào)和采集控制信號(hào)；
[0014]所述根據(jù)所述空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式包括:
[0015]根據(jù)所述定位控制信號(hào)，確定所述巡視范圍內(nèi)的具體飛行位置；
[0016]根據(jù)所述飛行模式控制信號(hào)指示的飛行模式，在具體飛行位置飛行；
[0017]在所述飛行模式下，根據(jù)所述場景信息處理信號(hào)采集場景信息；
[0018]所述巡視結(jié)果包括采集到的所述場景信息。[0019]優(yōu)選地，所述場景信息包括:所述場景的圖像信息。
[0020]優(yōu)選地，所述進(jìn)行空中巡視后，該方法還包括:
[0021]獲取所述場景的位置信息；
[0022]所述巡視結(jié)果還包括所述位置信息。
[0023]優(yōu)選地，所述發(fā)送巡視結(jié)果后，該方法還包括:
[0024]所述飛行器收集飛行參數(shù)，發(fā)送所述飛行參數(shù)。
[0025]優(yōu)選地，所述飛行模式包括:固定翼飛機(jī)飛行模式或旋翼飛機(jī)飛行模式。
[0026]本發(fā)明中，一種飛行器包括:存儲(chǔ)單元、接收單元、巡視單元、發(fā)送單元；其中，
[0027]所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)的巡視范圍；
[0028]所述接收單元用于接收空中巡視控制信號(hào)；
[0029]所述巡視單元連接所述存儲(chǔ)單元、所述接收單元和所述發(fā)送單元，用于根據(jù)所述空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式；在所述巡視范圍內(nèi)，按照所述巡視模式，對(duì)預(yù)監(jiān)控場景進(jìn)行空中巡視，產(chǎn)生巡視結(jié)果；
[0030]所述發(fā)送單元連接所述巡視單元，用于發(fā)送所述巡視結(jié)果。
[0031]優(yōu)選地，所述空中巡視控制信號(hào)包括:定位控制信號(hào)、飛行模式控制信號(hào)、采集控制信號(hào)；
[0032]所述接收單元包括:第一接收單元、第二接收單元和第三接收單元；
[0033]所述第一接收單元用于接收所述定位控制信號(hào)；
[0034]所述第二接收單元用于接收所述飛行模式控制信號(hào)；
[0035]所述第三接收單元用于接收所述采集控制信號(hào)；
[0036]所述巡視單元包括:巡處理單元和視處理單元；
[0037]所述巡處理單元包括:第一信號(hào)處理單元、第二信號(hào)處理單元、定位單元和飛行單元;
[0038]所述第一信號(hào)處理單元連接所述存儲(chǔ)單元、所述第一接收單元和所述定位單元，用于根據(jù)所述定位控制信號(hào)，確定所述巡視范圍內(nèi)的具體飛行位置，將所述具體飛行位置指示給所述定位單元；
[0039]所述第二信號(hào)處理單元連接所述第二接收單元和所述飛行單元，用于根據(jù)收到的所述飛行模式控制信號(hào)指示所述飛行單元的飛行模式；
[0040]所述定位單元，連接所述第一信號(hào)處理單元和所述飛行單元，用于指示所述飛行單元在所述具體飛行位置飛行；
[0041]所述飛行單元連接所述第二信號(hào)處理單元和所述定位單元，用于根據(jù)所述定位單元及所述第二信號(hào)處理單元的指示，按所述飛行模式，在所述具體飛行位置飛行；
[0042]所述視處理單元包括:第三信號(hào)處理單元和信息采集單元；
[0043]所述第三信號(hào)處理單元連接所述第三接收單元和所述信息采集單元，用于根據(jù)收到的所述采集控制信號(hào)，指示所述信息采集單元執(zhí)行所述采集；
[0044]所述信息采集單元連接所述發(fā)送單元和所述第三信號(hào)處理單元，用于根據(jù)所述第三信號(hào)處理單元的指示，執(zhí)行所述采集，將采集的所述場景信息傳輸至所述發(fā)送單元。
[0045]優(yōu)選地，所述定位單元連接所述發(fā)送單元，用于將所述場景的位置信息通過所述發(fā)送單元發(fā)送。[0046]優(yōu)選地，所述巡處理單元還包括:
[0047]飛行參數(shù)收集單元，連接所述飛行單元和所述發(fā)送單元，用于收集所述飛行器的飛行參數(shù)，將所述飛行參數(shù)通過所述發(fā)送單元發(fā)送。
[0048]綜上所述，本發(fā)明提供的一種場景空中巡視方法和飛行器，通過控制飛行器的巡視模式，使地面工作人員可在飛行器飛行期間實(shí)時(shí)監(jiān)控飛行器的飛行、修改飛行器的任務(wù)設(shè)置和飛行參數(shù)，提高和增強(qiáng)飛行器執(zhí)行任務(wù)的能力，在飛行期間實(shí)時(shí)改變預(yù)定的任務(wù)。因此，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)能夠顯著提高飛行器的實(shí)時(shí)操控性。
[0049]且本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過飛行器與外界的交互，實(shí)現(xiàn)將飛行器獲得的巡視結(jié)果及時(shí)反饋的功能，從而使地面工作人員及時(shí)獲取到被監(jiān)控場景的場景信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控場景的全面監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，提高空中巡視技術(shù)智能化程度，極大程度地提高工作人員的工作效率，有效避免或減少財(cái)產(chǎn)特別是公共財(cái)產(chǎn)的重大損失，甚至避免或減少人員傷亡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]圖1表示本發(fā)明中場景空中巡視方法的流程圖；
[0051]圖2表示本發(fā)明提供的飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖3表示本發(fā)明提供的飛行器的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖4表示本發(fā)明具體實(shí)施例中電網(wǎng)線路巡視診斷流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)。
[0055]參見圖1，圖1是本發(fā)明中場景空中巡視方法的流程圖，該流程包括:
[0056]步驟101、預(yù)設(shè)飛行器的巡視范圍。
[0057]本發(fā)明中，該技術(shù)手段巡視范圍為立體空間概念，區(qū)別于現(xiàn)有飛行航線的單一性。具體如，被監(jiān)控場景為危險(xiǎn)性較高具有一定高度的電塔，巡視范圍可包括飛行高度的高低限值等，具體實(shí)現(xiàn)中可采用全球定位系統(tǒng)(GPS)對(duì)被監(jiān)控場景的具體位置實(shí)現(xiàn)精確定位。
[0058]步驟102、飛行器接收空中巡視控制信號(hào)。
[0059]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中，飛行器單一的自行飛行與簡單的場景圖像拍攝功能，本發(fā)明中，該技術(shù)手段可實(shí)現(xiàn)飛行器與地面的實(shí)時(shí)交互，地面工作人員通過控制飛行器的巡視模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)監(jiān)控場景的全面監(jiān)控。具體實(shí)現(xiàn)中，上述空中巡視控制信號(hào)可包括:定位控制信號(hào)、飛行模式控制信號(hào)和采集控制信號(hào)。飛行模式如:固定翼飛機(jī)飛行模式、旋翼飛機(jī)飛行模式，等等。
[0060]步驟103、飛行器根據(jù)收到的空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式。
[0061]步驟104、飛行器在設(shè)定的巡視范圍內(nèi)，根據(jù)收到的空中巡視控制信號(hào)進(jìn)行空中巡視。
[0062]實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要設(shè)置上述空中巡視控制信號(hào)的具體控制內(nèi)容。
[0063]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中，飛行器實(shí)時(shí)操控性差的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中，飛行器可基于接收到的飛行模式控制信號(hào)所指示的飛行模式及定位控制信號(hào)指示的具體飛行位置信息，在巡視范圍內(nèi)的特定位置飛行，以便基于采集控制信號(hào)的指示，采集特定位置處的場景信息，如視頻或照片等圖像信息。相應(yīng)地，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)中，飛行器可既具有固定翼飛機(jī)飛行功能，還具有旋翼飛機(jī)飛行功能。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)中，固定翼飛機(jī)飛行功能的主要作用包括距離飛行，應(yīng)用如，飛行器可拍攝飛行途中被監(jiān)控場景的視頻圖像；旋翼飛機(jī)飛行功能的主要作用包括旋停，以便飛行器拍攝更加清晰的被監(jiān)控場景的視頻圖像或照片。
[0064]實(shí)際應(yīng)用中，可通過改進(jìn)飛行器，增強(qiáng)其飛行能力，以進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)效果。
[0065]步驟105、飛行器發(fā)送巡視結(jié)果。
[0066]本發(fā)明中，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中飛行器與地面之間無實(shí)質(zhì)性內(nèi)容交互的技術(shù)缺陷，采用由飛行器自動(dòng)發(fā)送巡視結(jié)果的技術(shù)手段，避免巡視結(jié)果的丟失或損失，使地面工作人員及時(shí)獲取到被監(jiān)控場景的場景信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，極大程度地提高工作人員的工作效率，有效避免或減少財(cái)產(chǎn)特別是公共財(cái)產(chǎn)的重大損失，甚至避免或減少人員傷亡。
[0067]具體實(shí)現(xiàn)中，工作人員可基于返回的巡視結(jié)果，決定是否再次發(fā)送空中巡視控制信號(hào)。如工作人員在獲得固定翼飛機(jī)飛行模式下獲得的被監(jiān)控場景圖像后，發(fā)現(xiàn)某處故障疑似點(diǎn)，為做進(jìn)一步診斷，地面工作人員可發(fā)送空中巡視控制信號(hào)，改變飛行器的飛行模式為旋翼飛機(jī)飛行模式，精確飛行位置，針對(duì)故障疑似點(diǎn)，獲取更加清晰的圖像信息，以及時(shí)得出診斷結(jié)果，及時(shí)處理問題，避免或減小損失。
[0068]本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)中，可根據(jù)需要設(shè)置，在飛行器接收空中巡視控制信號(hào)后，獲取被監(jiān)控場景的位置信息，并通過巡視結(jié)果返回所獲得的位置信息。
[0069]還需說明的是，傳統(tǒng)飛行器通常由燃油能源提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，燃油驅(qū)動(dòng)型飛行器通常體積較大，且操控性較差，如飛行速度較快，難以到達(dá)較低的飛行高度，不利于全面而清晰地監(jiān)控特定場景；且飛行器的自身安全性較差，若出現(xiàn)墜機(jī)情況，還可能引起大面積火災(zāi)，造成損失。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)中，為優(yōu)化本發(fā)明技術(shù)的實(shí)現(xiàn)效果，摒棄傳統(tǒng)的燃油驅(qū)動(dòng)型飛行器，采用電動(dòng)飛行器。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)中，相比之下，電動(dòng)飛行器具有體積較小，操控性較好等優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)較慢的飛行速度，較低的飛行高度，以便更加全面地監(jiān)控特定場景。[0070]本發(fā)明技術(shù)方案，可基于本發(fā)明提供的飛行器實(shí)現(xiàn)。參見圖2，圖2是本發(fā)明中飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，該飛行器可包括:存儲(chǔ)單元201、接收單元202、巡視單元203、發(fā)送單元204 ;其中，
[0071]存儲(chǔ)單元201用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)的巡視范圍；
[0072]接收單元202用于接收空中巡視控制信號(hào)；
[0073]巡視單元203連接存儲(chǔ)單元201、接收單元202和發(fā)送單元204，用于根據(jù)空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式；在巡視范圍內(nèi)，按照被確定的巡視模式，對(duì)預(yù)監(jiān)控場景進(jìn)行空中巡視，產(chǎn)生巡視結(jié)果；
[0074]發(fā)送單元204連接巡視單元203，用于發(fā)送巡視結(jié)果。
[0075]參見圖3，圖3是本發(fā)明中飛行器的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0076]在圖3中，上述圖2所示接收單元202可包括:第一接收單元301、第二接收單元302和第三接收單元303 ;其中，
[0077]第一接收單元301用于接收定位控制信號(hào)；[0078]第二接收單元302用于接收飛行模式控制信號(hào)；
[0079]第三接收單元303用于接收采集控制信號(hào)。
[0080]在圖3中，上述圖2所示巡視單元203可包括:巡處理單元304和視處理單元305 ；其中，巡處理單元304可包括:第一信號(hào)處理單元304a、第二信號(hào)處理單元304b、飛行單元304c和定位單元304d ；
[0081]具體地，第一信號(hào)處理單元304a連接存儲(chǔ)單元201、第一接收單元301和定位單元304d，用于根據(jù)定位控制信號(hào)，確定巡視范圍內(nèi)的具體飛行位置，將具體飛行位置指示給定位單元304d ；
[0082]第二信號(hào)處理單元304b連接第二接收單元302和飛行單元304c，用于根據(jù)收到的飛行模式控制信號(hào)指示飛行單元304c的飛行模式；
[0083]定位單元304d，連接第一信號(hào)處理單元304a和飛行單元304c，用于指示飛行單元304c在具體飛行位置飛行；
[0084]飛行單元304c連接第二信號(hào)處理單元304b和定位單元304d，用于根據(jù)定位單元304d及第二信號(hào)處理單元304b的指示，按被指示的飛行模式，在被指示的具體飛行位置飛行。
[0085]視處理單元305包括:第三信號(hào)處理單元305a和信息采集單元305b ；
[0086]第三信號(hào)處理單元305a連接第三接收單元303和信息采集單元305b，用于根據(jù)收到的采集控制信號(hào)，指示信息采集單元305b執(zhí)行所述采集；
[0087]信息采集單元305b連接發(fā)送單元204和第三信號(hào)處理單元305a，用于根據(jù)第三信號(hào)處理單元305a的指示，執(zhí)行所述采集，將采集的場景信息傳輸至發(fā)送單元204。
[0088]實(shí)際應(yīng)用中，可將定位單元304d連接發(fā)送單元204，以便在需要時(shí)將場景的位置信息通過發(fā)送單元204發(fā)送。
[0089]具體實(shí)現(xiàn)中，飛行器直接基于收到的飛行模式控制信號(hào)，調(diào)整飛行模式，也可收集飛行參數(shù)，將飛行參數(shù)發(fā)送給地面，由地面基于該飛行參數(shù)，發(fā)送飛行模式控制信號(hào)，調(diào)整飛行器的具體飛行。相應(yīng)地，飛行器的巡處理單元中可設(shè)置飛行參數(shù)收集單元，該單元連接發(fā)送單元和巡處理單元中的飛行單元，用于收集飛行器的飛行參數(shù)，將飛行參數(shù)通過發(fā)送單元發(fā)送。具體地，飛行參數(shù)收集單元包括一些傳感器，如飛行器上采用空速傳感器、高度傳感器、姿態(tài)傳感器分別記錄飛行速度、飛行高度、飛行軌跡、飛行姿態(tài)等飛行參數(shù)。飛行軌跡可由GPS等定位單元記錄。飛行參數(shù)可實(shí)時(shí)傳輸至地面監(jiān)控站。
[0090]由于近些年來我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，輸電線路走廊內(nèi)鐵路、高速公路、低壓線路、民用住宅、農(nóng)用大棚建設(shè)，種植樹木等活動(dòng)頻繁發(fā)生，對(duì)輸電線路的運(yùn)行維護(hù)造成了極大困難，每到建設(shè)高峰期，電網(wǎng)公司都要花費(fèi)大量人力無力加強(qiáng)線路特殊巡視，甚至需要對(duì)某些重點(diǎn)區(qū)段進(jìn)行駐點(diǎn)監(jiān)控。
[0091]實(shí)際應(yīng)用中，可在飛行器上裝載陀螺穩(wěn)定的可見光檢測儀、數(shù)碼相機(jī)、紅外成像儀等有效載荷，對(duì)輸電線路進(jìn)行檢查、錄像或拍照，具有高技術(shù)含量、高工作效率、不受地形地域影響等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中，采用本發(fā)明提供的飛行器進(jìn)行電網(wǎng)巡查，具有高度靈活性和經(jīng)濟(jì)性，可在很短周期內(nèi)甚至是每天對(duì)線路運(yùn)行環(huán)境和走廊情況進(jìn)行全面排查和監(jiān)控，為線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的外部環(huán)境。
[0092]本發(fā)明提供的場景空中巡視技術(shù)方案具有“三高一低”的重要特征，即:高機(jī)動(dòng)性、高分辨率、高集成、低成本。實(shí)際應(yīng)用中可避免辦理空域申請(qǐng)、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、作業(yè)簡便、可以在云層下實(shí)施航拍、可以快速采集并傳輸數(shù)據(jù)。
[0093]實(shí)際應(yīng)用中，可采用電動(dòng)無人固定翼飛機(jī)攜帶具有高精度陀螺穩(wěn)定能力的輕型可見光或紅外照相機(jī)按預(yù)先編制好的線塔GPS坐標(biāo)，以及根據(jù)塔高和設(shè)定的安全航高進(jìn)行低速巡航飛行，定時(shí)或定距啟動(dòng)相機(jī)快門對(duì)線路進(jìn)行拍照，并記錄每張航片的GPS坐標(biāo)位置，飛行結(jié)束后對(duì)航片進(jìn)行分析，找出故障點(diǎn)、疑似故障點(diǎn)，根據(jù)航片位置屬性確定其位置。
[0094]對(duì)于需要進(jìn)一步勘查或需要精細(xì)飛行的情況，如對(duì)疑似故障點(diǎn)的勘察情況，使用旋翼飛機(jī)如電動(dòng)無人直升機(jī)攜帶具有高精度陀螺穩(wěn)定能力的輕型可見光或紅外攝像機(jī)，到疑點(diǎn)附近進(jìn)行安全距離外的精確多方位的飛行觀察，同時(shí)回傳視頻圖像供進(jìn)一步判定使用。
[0095]從而，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)中，可將電動(dòng)無人固定翼飛機(jī)和電動(dòng)直升機(jī)配合使用，實(shí)現(xiàn)多層次多角度的空中巡視作業(yè)。
[0096]下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)。
[0097]具體實(shí)現(xiàn)中，飛行器可采用電動(dòng)固定翼飛機(jī)和電動(dòng)直升機(jī)，其動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可采用德國原廠高效碳纖維螺旋槳推動(dòng)，高能鋰電池組給無刷電機(jī)供電，為電動(dòng)無人機(jī)提供持久強(qiáng)勁動(dòng)力。
[0098]飛行器中的巡處理單元具體用于引導(dǎo)飛行器按預(yù)定航線飛行、控制飛行器飛行姿態(tài)和軌跡、按照預(yù)編程控制任務(wù)系統(tǒng)完成航攝；在危險(xiǎn)情況下控制飛行器進(jìn)入自動(dòng)著陸狀態(tài)并安全降落；檢測飛機(jī)當(dāng)前各種信息；根據(jù)反饋信息與設(shè)定值偏差的大小，通過飛行控制通道的控制器，給舵機(jī)輸出消除偏差的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)自主飛行。
[0099]飛行器中的視處理單元中的信息采集單元主要包括專業(yè)數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)或熱像儀。數(shù)字傳感器按照控制指令脈沖定時(shí)攝影或是錄像，影像數(shù)據(jù)自動(dòng)存入相機(jī)附帶的存儲(chǔ)卡內(nèi)，存儲(chǔ)速度和容量與相機(jī)參數(shù)和存儲(chǔ)卡類型有關(guān)。
[0100]地面測控系統(tǒng)由筆記本電腦、地面控制軟件、通信電纜、數(shù)傳電臺(tái)組成。地面控制軟件通過圖形界面，根據(jù)飛行器發(fā)回的信息，實(shí)時(shí)在地圖上精確標(biāo)定飛機(jī)的當(dāng)前位置、飛行路線和飛行軌跡；速度表，高度表，地平儀實(shí)時(shí)顯示出當(dāng)前速度，高度和飛行姿態(tài)，地圖窗口具有移動(dòng)和縮放功能，可以更容易觀察飛機(jī)的飛行狀況。
[0101]通過地面控制站，在飛行期間可以實(shí)時(shí)監(jiān)控飛行器的飛行、修改飛行器的任務(wù)設(shè)置和飛行參數(shù)。提高和增強(qiáng)飛行器執(zhí)行任務(wù)的能力，在飛行期間可以實(shí)時(shí)改變預(yù)定的任務(wù)。通過地面控制站軟件可用鍵盤或鼠標(biāo)直接輸入任務(wù)航點(diǎn)，尋找和修改以前保存的任務(wù)航點(diǎn)文件，以及在地圖上直接標(biāo)定航點(diǎn)位置等，從而大大增強(qiáng)對(duì)飛行器的實(shí)時(shí)控制性能。
[0102]具體實(shí)現(xiàn)中，場景空中巡視系統(tǒng)包括航線設(shè)計(jì)軟件、飛行控制軟件、遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件三個(gè)部分，有效實(shí)現(xiàn)快速航線設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控等相關(guān)內(nèi)容。
[0103]下面以電網(wǎng)巡視為例，詳細(xì)講述地面工作人員需要進(jìn)行的故障分析工作。
[0104]地面電網(wǎng)故障分析檢測系統(tǒng)的軟件總體結(jié)構(gòu)可包括:
[0105]依據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，首先建立線路分析處理的數(shù)據(jù)目錄結(jié)構(gòu)和各個(gè)數(shù)據(jù)庫字段。將基本不變的架空輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)作為數(shù)據(jù)保存的結(jié)構(gòu)，如果線路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化如，新建線路，則增加相應(yīng)的目錄并更新線路信息數(shù)據(jù)庫。在每個(gè)故障處理單元(以桿塔編號(hào)標(biāo)記)中，以巡檢任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間建立子目錄，存放此次任務(wù)采集到的原始數(shù)據(jù)以及檢測結(jié)果；[0106]圖像采集記錄:巡檢任務(wù)日期、紅外圖像、可見光圖像、檢測報(bào)告、桿塔等；
[0107]線路故障信息數(shù)據(jù)庫:用于記錄故障歷史信息，用戶管理數(shù)據(jù)庫提供軟件的使用權(quán)限控制。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定各類故障檢測方法中區(qū)分設(shè)備各種狀態(tài)的閾值，生成線路故障檢測判決標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。
[0108]分析檢測工作可包括:
[0109]分析檢測的處理分為初步檢測和故障判決二個(gè)階段；
[0110]在初步檢測階段，對(duì)每個(gè)故障分析單元的單幅圖像進(jìn)行分析處理，尋找疑似故障點(diǎn)，并計(jì)算該點(diǎn)(或區(qū)域)的故障特征值，然后拼接當(dāng)前故障分析單元的可見光和紅外、紫外全景圖，并利用拼接過程中各疑似故障點(diǎn)的特征描述符去除重復(fù)的疑似故障點(diǎn)；
[0111]在故障判決階段，對(duì)初步檢測到的疑似故障點(diǎn)，根據(jù)故障判決數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)故障類型各個(gè)級(jí)別的閾值進(jìn)行判決。如對(duì)于一般導(dǎo)流設(shè)備的相對(duì)溫差值，其一般缺陷、重大缺陷、視同緊急缺陷的閾值分別為若該類型故障有歷史數(shù)據(jù)判決規(guī)則，則根據(jù)歷史數(shù)據(jù)判決規(guī)則，查詢故障信息數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)時(shí)限內(nèi)該位置是否存在故障點(diǎn)，并重新判決故障點(diǎn)級(jí)別。對(duì)于重大缺陷及以上級(jí)別的故障，進(jìn)行人工輔助判決，以保證判決的準(zhǔn)確性。最后將判決得到的故障點(diǎn)信息存儲(chǔ)在故障信息數(shù)據(jù)庫。在各故障分析單元的可見光全景圖上標(biāo)示出桿塔信息(編號(hào)、GPS信息等)、故障點(diǎn)信息(故障類型、故障級(jí)別等)，與故障信息一起存為單個(gè)單元的檢測報(bào)告。檢測報(bào)告由故障信息數(shù)據(jù)和故障單元全景圖組成。在各單元的疑似故障點(diǎn)判決完成后，綜合各單元的檢測報(bào)告生成報(bào)表；
[0112]信息管理模塊的功能分為三個(gè)部分:
[0113]I)故障信息查詢功能。使用原始信息的組織結(jié)構(gòu)(如檢測時(shí)間、線路號(hào)、桿塔號(hào))及故障類型(如線纜間距故障、絕緣子故障)作為關(guān)鍵字，對(duì)故障信息進(jìn)行查詢。
[0114]2)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫修改功能。用于在線路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)(如增加線路)更新線路信息數(shù)據(jù)庫，或根據(jù)線路實(shí)際情況修改判決標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。
[0115]3)用戶權(quán)限管理功能。提供信息訪問的權(quán)限控制。
[0116]上述故障分析工作能實(shí)現(xiàn)對(duì)采集圖像的高效分析處理，能夠生成可視化檢測報(bào)告和對(duì)線路故障信息進(jìn)行查詢、修改，為巡檢系統(tǒng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)提供了可行的自動(dòng)化處理方案。
[0117]下面以預(yù)監(jiān)控場景是某段電網(wǎng)線路為例，闡述本發(fā)明技術(shù)方案的應(yīng)用事例。
[0118]參見圖4，圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例中電網(wǎng)線路巡視診斷流程圖，該流程可包括以下步驟:
[0119]步驟401、地面控制站基于接受到的任務(wù)，預(yù)設(shè)巡視范圍。
[0120]步驟402、進(jìn)行飛行器組裝測試。
[0121]步驟403、測試成功后，地面控制站發(fā)送空中巡視控制信號(hào)至飛行器，其中，飛行模式控制信號(hào)指示為固定翼飛機(jī)飛行模式。
[0122]步驟404、飛行器接收空中巡視控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的飛行，拍攝飛行沿途的電網(wǎng)線路視頻圖像，將視頻圖像發(fā)送給地面控制站。
[0123]步驟405、地面控制站根據(jù)收到的視頻圖像，查找電網(wǎng)線路上的故障點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，執(zhí)行步驟408 ;發(fā)現(xiàn)疑似故障點(diǎn)，執(zhí)行步驟406。
[0124]步驟406、地面控制站發(fā)送針對(duì)疑似故障點(diǎn)的定位控制信號(hào)及指示為旋翼飛機(jī)飛行模式的飛行模式控制信號(hào)給飛行器，并發(fā)送指示拍攝照片的采集控制信號(hào)。
[0125]步驟407、飛行器收到步驟406發(fā)來的各信號(hào)后，圍繞定位控制信號(hào)給出的位置信息，按旋翼飛機(jī)飛行模式飛行，并基于收到的采集控制信號(hào)，拍攝疑似故障點(diǎn)處的照片，發(fā)送照片及位置信息至地面控制站，由地面站進(jìn)行故障分析，執(zhí)行步驟409。
[0126]步驟408、地面控制站發(fā)送定位控制信號(hào)，由飛行器收到該信號(hào)后，向地面控制站返回故障點(diǎn)的位置信息，執(zhí)行步驟409。
[0127]步驟409、地面控制站將故障點(diǎn)信息錄入故障信息報(bào)表，并輸出該報(bào)表。
[0128]通過上述圖4所示流程可見，本發(fā)明可解決自然災(zāi)害中和復(fù)雜地形條件下，人工難以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行巡視作業(yè)的難題，利用本發(fā)明的飛行器進(jìn)行電網(wǎng)巡視工作可以不受復(fù)雜地形、災(zāi)區(qū)天氣能見度所限，飛行器能夠深入到自然災(zāi)害區(qū)域電網(wǎng)的各個(gè)角落，通過飛行器航拍技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電網(wǎng)區(qū)域資料應(yīng)急快速搜集工作，為應(yīng)急搶險(xiǎn)提供重要的先進(jìn)的技術(shù)手段，最大限度挽回災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，將為國家電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力技術(shù)方法支持。
[0129]具體實(shí)現(xiàn)中，應(yīng)用本發(fā)明的飛行器可每季度對(duì)所運(yùn)行的線路進(jìn)行航拍，繪制電網(wǎng)路徑影像平面圖，為電網(wǎng)日常巡視和應(yīng)急搶修提供路徑優(yōu)化方案，并對(duì)電網(wǎng)故障排查提高直觀現(xiàn)場資料。
[0130]本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)可解決人工巡線工作一直受限于復(fù)雜地理?xiàng)l件限制的問題，使用本發(fā)明的飛行器進(jìn)行巡線作業(yè)可以在地理環(huán)境復(fù)雜人跡罕至的特殊區(qū)段內(nèi)代替人工巡線，最大限度的節(jié)約人力物力，提高巡線工作效率，降低人工作業(yè)危險(xiǎn)程度。
[0131]綜上所述，本發(fā)明提供的一種場景空中巡視方法和飛行器，通過控制飛行器的巡視模式，使地面工作人員可在飛行器飛行期間實(shí)時(shí)監(jiān)控飛行器的飛行、修改飛行器的任務(wù)設(shè)置和飛行參數(shù)，提高和增強(qiáng)飛行器執(zhí)行任務(wù)的能力，在飛行期間實(shí)時(shí)改變預(yù)定的任務(wù)。因此，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)能夠顯著提高飛行器的實(shí)時(shí)操控性。
[0132]且本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過飛行器與外界的交互，實(shí)現(xiàn)將飛行器獲得的巡視結(jié)果及時(shí)反饋的功能，從而使地面工作人員及時(shí)獲取到被監(jiān)控場景的場景信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控場景的全面監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，提高空中巡視技術(shù)智能化程度，極大程度地提高工作人員的工作效率，有效避免或減少財(cái)產(chǎn)特別是公共財(cái)產(chǎn)的重大損失，甚至避免或減少人員傷亡。
[0133]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種場景空中巡視方法，其特征在于，預(yù)設(shè)巡視范圍，包括: 飛行器接收空中巡視控制信號(hào)； 根據(jù)所述空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式； 在所述巡視范圍內(nèi)，按照所述巡視模式，對(duì)預(yù)監(jiān)控場景進(jìn)行空中巡視； 發(fā)送巡視結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述空中巡視控制信號(hào)包括:定位控制信號(hào)、飛行模式控制信號(hào)和采集控制信號(hào)； 所述根據(jù)所述空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式包括: 根據(jù)所述定位控制信號(hào)，確定所述巡視范圍內(nèi)的具體飛行位置； 根據(jù)所述飛行模式控制信號(hào)指示的飛行模式，在具體飛行位置飛行； 在所述飛行模式下，根據(jù)所述場景信息處理信號(hào)采集場景信息； 所述巡視結(jié)果包括采集到的所述場景信息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述場景信息包括: 所述場景的圖像信息。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)行空中巡視后，該方法還包括: 獲取所述場景的位置信息； 所述巡視結(jié)果還包括所述位置信息。
5.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述飛行模式包括:固定翼飛機(jī)飛行模式或旋翼飛機(jī)飛行模式。
6.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送巡視結(jié)果后，該方法還包括: 所述飛行器收集飛行參數(shù)，發(fā)送所述飛行參數(shù)。
7.一種飛行器，其特征在于，包括:存儲(chǔ)單元、接收單元、巡視單元、發(fā)送單元；其中， 所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)的巡視范圍； 所述接收單元用于接收空中巡視控制信號(hào)； 所述巡視單元連接所述存儲(chǔ)單元、所述接收單元和所述發(fā)送單元，用于根據(jù)所述空中巡視控制信號(hào)確定巡視模式；在所述巡視范圍內(nèi)，按照所述巡視模式，對(duì)預(yù)監(jiān)控場景進(jìn)行空中巡視，產(chǎn)生巡視結(jié)果； 所述發(fā)送單元連接所述巡視單元，用于發(fā)送所述巡視結(jié)果。
8.如權(quán)利要求7所述的飛行器，其特征在于， 所述空中巡視控制信號(hào)包括:定位控制信號(hào)、飛行模式控制信號(hào)、采集控制信號(hào)； 所述接收單元包括:第一接收單元、第二接收單元和第三接收單元； 所述第一接收單元用于接收所述定位控制信號(hào)； 所述第二接收單元用于接收所述飛行模式控制信號(hào)； 所述第三接收單元用于接收所述采集控制信號(hào)； 所述巡視單元包括:巡處理單元和視處理單元；所述巡處理單元包括:第一信號(hào)處理單元、第二信號(hào)處理單元、定位單元和飛行單元；所述第一信號(hào)處理單元連接所述存儲(chǔ)單元、所述第一接收單元和所述定位單元，用于根據(jù)所述定位控制信號(hào)，確定所述巡視范圍內(nèi)的具體飛行位置，將所述具體飛行位置指示給所述定位單元； 所述第二信號(hào)處理單元連接所述第二接收單元和所述飛行單元，用于根據(jù)收到的所述飛行模式控制信號(hào)指示所述飛行單元的飛行模式； 所述定位單元，連接所述第一信號(hào)處理單元和所述飛行單元，用于指示所述飛行單元在所述具體飛行位置飛行； 所述飛行單元連接所述第二信號(hào)處理單元和所述定位單元，用于根據(jù)所述定位單元及所述第二信號(hào)處理單元的指示，按所述飛行模式，在所述具體飛行位置飛行； 所述視處理單元包括:第三信號(hào)處理單元和信息采集單元； 所述第三信號(hào)處理單元連接所述第三接收單元和所述信息采集單元，用于根據(jù)收到的所述采集控制信號(hào)，指示所述信息采集單元執(zhí)行所述采集； 所述信息采集單元連接所述發(fā)送單元和所述第三信號(hào)處理單元，用于根據(jù)所述第三信號(hào)處理單元的指示，執(zhí)行所述采集，將采集的所述場景信息傳輸至所述發(fā)送單元。
9.如權(quán)利要求8所述的飛行器，其特征在于，所述巡處理單元還包括: 飛行參數(shù)收集單元，連接所述飛行單元和所述發(fā)送單元，用于收集所述飛行器的飛行參數(shù)，將所述飛行參數(shù)通過所述發(fā)送單元發(fā)送。
10.如權(quán)利要求8或9所述的飛行器，其特征在于，所述定位單元連接所述發(fā)送單元，用于將所述場景的位置信息通 過所述發(fā)送單元發(fā)送。
【文檔編號(hào)】B64C39/02GK103455036SQ201210182837
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】康淑豐, 王學(xué)彬, 馮洪潤, 張明旭, 關(guān)巍, 高志, 曹飛 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 河北省電力公司檢修分公司, 北京中飛艾維航空科技有限公司